[发明专利]遥感卫星图像定位整星级综合优化设计与分析方法

说明书

本发明公开了一种遥感卫星图像定位整星级综合优化设计与分析方法，其包括步骤如下：步骤一，高精度图像定位整星级综合优化设计分为整星姿态基准精密控制及确定、相对姿态基准的载荷热变形控制与星地动态标校、载荷光机指向控制与高精度量测标校，运动部件错频隔离与载荷舱高稳控制、微振动控制与宽频带测量补偿、时间同步与缓变量内插平滑应用等。本发明提供一种高精度图像定位的遥感卫星整星级综合优化设计与分析方法，用于指导新一代高精度遥感卫星总体设计，以实现星地一体化高精度图像定位。

技术领域

本发明涉及一种优化设计方法，特别是涉及一种遥感卫星图像定位整星级综合优化设计与分析方法。

背景技术

目前对地遥感卫星的图像定位性能直接反映一个国家定量化遥感业务应用的能力水平，在图像定位高精度应用中，新一代遥感卫星因星上活动部件多、姿态轨道控制复杂、相机扫描成像模式多样、星地一体化指标要求高，单纯依靠某一系统已无法满足图像定位配准研制要求，必须从全系统角度进行考虑，在整星条件下进行最优设计。目前关于遥感卫星高精度图像定位整星级综合优化设计与分析方法介绍较少，经文献检索，中国发明专利号为“201410138676.7”、专利名称为“一种光学遥感卫星图像定位精度确定方法”的中国专利仅是理论上给出简要的误差分类及预估计算方法，并不能有效指导新一代高精度光学遥感卫星总体优化设计与技术状态确定，本发明通过将整星综合设计分为整星姿态基准精密控制及确定、相对姿态基准的载荷热变形控制与星地动态标校、载荷光机指向控制与高精度量测标校，运动部件错频隔离与载荷舱高稳控制、微振动控制与宽频带测量补偿、时间同步与缓变量内插平滑应用等六大综合优化设计，给出了一种遥感卫星高精度图像定位整星级综合优化设计与分析方法，目前没有发现同本发明类似技术说明，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种遥感卫星图像定位整星级综合优化设计与分析方法，其能用于指导新一代高精度遥感卫星总体设计，以实现星地一体化高精度图像定位。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种遥感卫星图像定位整星级综合优化设计与分析方法，其包括步骤如下：

步骤一，高精度图像定位整星级综合优化设计分为整星姿态基准精密控制及确定、相对姿态基准的载荷热变形控制与星地动态标校、载荷光机指向控制与高精度量测标校，运动部件错频隔离与载荷舱高稳控制、微振动控制与宽频带测量补偿、时间同步与缓变量内插平滑应用；

步骤二，整星姿态基准精密控制指标分析与设计，包括光学姿态敏感器的一轨内缓变基准偏差、低频测量误差、高频噪声效角需求选型设计；敏感器支架的安装偏差、在轨热变形缓变偏差、精密温控精度需求设计；多源姿态联合确定融合误差分配设计；

步骤三，相对姿态基准的载荷热变形控制指标分析与设计，包括载荷本体基准(棱镜)相对于姿态敏感器支架相对变形分析设计；载荷指向机构相对于载荷本体基准相对变形分析设计；载荷后光路相对于载荷指向机构相对变形分析设计；

步骤四，载荷光机指向控制指标分析与设计，包括载荷指向机构控制精度分析设计；转角测量精度分析设计；大视场光学畸变校正分析设计；几何装配标校分析与设计；

步骤五，运动部件错频隔离与载荷舱高稳控制分析与设计，包括运动部件与挠性附件错频隔离设计；运动干扰力矩前馈补偿设计；前馈和反馈复合控制设计；

步骤六，微振动控制分析与设计，包括运动部件微振动测量分析设计；微振动抑制设计；微振动宽频带量测应用设计；

步骤七，时间同步分析与设计，包括图像定位模型参数物理量严格硬线授时同步设计；高频变量高频采集设计；低频缓变量低频采集设计；低频缓变量内插平滑应用设计。

优选地，所述步骤一中整星姿态基准精密控制及确定精度采用姿态确定定量解析评估与姿态确定仿真分析验证，联合对多源姿态融合确定的敏感器进行误差分配与选型设计；